Media transmisyjne

Transkrypt

Media transmisyjne

Media transmisyjne
23 października 2014
Mirosław Juszczak,
http://juszczak.net.pl
97
Media transmisyjne
Komunikacja w środowiskach sieci LAN i WAN wymaga zastosowania
odpowiedniego medium transmisyjnego.
Dostępne są dwa rodzaje mediów dla transmisji danych:
• media przewodowe
obejmują przewody metalowe (miedziane, aluminiowe, itp.) oraz
światłowody
• media bezprzewodowe
odnoszą się do transmisji sygnałów przy użyciu fal radiowych
Mirosław Juszczak,
98
Media transmisyjne
Podstawowe typy kabli używanych do transmisji przewodowej danych, to:
- kabel prosty (straight cable)
- skrętka (twister-pair cable)
- kabel koncentryczny (coaxial cable)
- kabel światłowodowy (fibre-optic cable)
Zauważmy, że trzy media z grupy mediów przewodowych oparte są na kablu
miedzianym i jedna na kablu światłowodowym.
Zanim zajmiemy się szczegółami dotyczącymi charakterystyki poszczególnych
mediów, omówimy ogólne własności kabli (miedzianych i światłowodowych) oraz
poznamy charakterystyki kabla miedzianego.
Mirosław Juszczak,
99
Media transmisyjne
Kabel miedziany (ogólne własności)
1. jest to stosunkowo proste i dobrze dopracowane rozwiązanie.
2. Posiada on jednak różne charakterystyki elektryczne, ograniczające jego
zastosowanie, np.:
a) miedź stawia opór przepływowi elektronów – wynika stąd ograniczenie
co do długości kabla,
b) miedź wypromieniowuje energię w postaci sygnałów – sygnały te mogą
być monitorowane,
c) miedź jest wrażliwa na promieniowanie zewnętrzne – wynikiem tego jest
możliwość powstawania zakłóceń.
Mirosław Juszczak,
100
Media transmisyjne
Kabel światłowodowy (ogólne własności)
1. W przeciwieństwie do miedzi kabel światłowodowy transmituje sygnały
świetlne (fotony) wzdłuż rdzenia wykonanego z czystego dwutlenku krzemu,
który jest bardzo przejrzysty (wykonane z niego okno o grubości 5km nie
zakłócałoby widoku).
2. Zapewnia więc szybką transmisję i jest wykorzystywany na dużych
odległościach,
3. Nie wytwarza żadnej emisji na zewnątrz kabla i jest odporny na
promieniowanie zewnętrzne – jest więc stosowany także w miejscach
szczególnie narażonych na niebezpieczeństwo.
Mirosław Juszczak,
101
Media transmisyjne
Kable sieciowe muszą posiadać także dodatkowe cechy:
1. odporność na ogień – zgodnie z przepisami NEC (National Electric Code)
przewody pomiędzy sufitem a następnym piętrem lub dachem powinny być
umieszczone w metalowych kanałach lub spełniać lokalne zabezpieczenia ppoż.
2. podczas działania ognia nie powinny wytwarzać niebezpiecznych oparów –
zwykłe kable posiadają płaszcze PCV natomiast kable prowadzone pomiędzy
piętrami mają płaszcze wykonane z fluoropolimerów, takich jak Teflon firmy
DuPont.
Mirosław Juszczak,
102
Media transmisyjne
Charakterystyka elektryczna kabla miedzianego
Dane binarne transmitowane są wzdłuż kabli miedzianych przez podawanie napięcia na
jednym końcu i odczytu tego napięcia na końcu drugim. Taki stan reprezentuje napięcie
wysokie czyli „1” lub niskie czyli „0”.
Kabel miedziany charakteryzuje się pewnymi cechami, które mogą powodować
zakłócenia i przekłamania:
- tłumienie
- pojemność
- opóźnienia
-szumy
Poziom tych zakłóceń jest różny w zależności od użytego materiału oraz może być
redukowany przez stosowanie odpowiednich technik.
Zależność zakłóceń od długości kabla jest wprost proporcjonalna – im kabel jest dłuższy,
tym większe jest prawdopodobieństwo wystąpienia zakłóceń.
Ponadto zwiększanie częstotliwości sygnału, czyli przyspieszanie transmisji danych,
wymaga także zmniejszenia długości kabla.
Mirosław Juszczak,
103
Media transmisyjne
Tłumienie (attenuation)
- Sygnał przesyłany na duże odległości podlega tłumieniu, co jest równoznaczne
ze zmniejszeniem jego mocy (amplitudy).
- Tłumienie może także powstawać przez przerwy lub uszkodzenia kabli.
- Słaby sygnał jest powodem jego złej interpretacji lub braku interpretacji przez
urządzenie odbiorcze. Jest to powodem występowania błędów co powoduje
konieczność powtórzenia transmisji i zmniejsza wydajność sieci.
-Tłumienie mierzone jest w decybelach (dB). Każde 3dB oznaczają stratę połowy
mocy (amplitudy) sygnału.
Aby zwiększyć moc sygnału podczas przesyłania na duże odległości, czyli
zmniejszać ograniczenia co do długości kabla stosuje się wzmacniacze lub
wzmacniaki (repeater).
Tłumienie mierzy się przy pomocy urządzeń nadających sygnał o znanej mocy
na jednym końcu kabla i mierzących ten sam sygnał na drugim końcu.
Mirosław Juszczak,
104
Media transmisyjne
Efekt strat w sygnale pod wpływem tłumienia:
Sygnał nadany
Sygnał odebrany
+V
-V
Mirosław Juszczak,
105
Media transmisyjne
Pojemność (capacitance)
- Pojemność określa zdolność materiału do przechowywania ładunku
elektrycznego.
- Stanowi miarę ilości energii jaką może przechowywać kabel i jego izolacja.
-Kable miedziane posiadają pojemność, która może zakłócać sygnały w wyniku
przechowywania energii poprzedniego bitu sygnału.
- Bliskość kabli w wiązce również związana jest z występowaniem pojemności.
-Testery kabli mogą wyznaczyć pojemność w celu określenia czy kabel nie jest
zaplątany lub rozciągnięty.
-Cały kabel posiada znaną pojemność mierzoną w pikofaradach (pF).
- Skrętka stosowana w okablowaniu sieciowym ma pojemność 17-20 pF.
Mirosław Juszczak,
106
Media transmisyjne
Impedancja i opóźnienia
- Sygnał złożony ze składowych o różnych częstotliwościach jest podatny na
uleganie opóźnieniom spowodowanym przez impedancję, czyli rezystancję
zmieniającą się razem z częstotliwością.
- Impedancja może powodować, że sygnały o różnych częstotliwościach nie
będą docierały do odbiornika jednocześnie – będą ulegały opóźnieniom.
- Jeśli częstotliwość zwiększa się w celu przyspieszenia transmisji, efekt
opóźnień również się intensyfikuje – może to doprowadzić do sytuacji, gdy
odbiornik nie jest w stanie zinterpretować docierających do niego danych.
- Rozwiązaniem problemu opóźnień spowodowanych impedancją może być
skrócenie kabla oraz zmniejszenie częstotliwości (spowolnienie transmisji).
- Pomiar impedancji może być pomocny w wykrywaniu uszkodzeń kabla i
wadliwych połączeń.
Mirosław Juszczak,
107
Media transmisyjne
Szumy
- Linie transmisyjne wprowadzają pewną ilość szumów tła, generowanych przez
źródła zewnętrzne, nadajnik oraz linie sąsiednie.
- Szum ulega nałożeniu na transmitowany sygnał i zakłóca go.
- Nawet, jeśli szum jest niewielki, to efekt jego występowania jest potęgowany
przez efekt tłumienia sygnału - jak pokazano na poniższym rysunku, pomimo że
sygnał przy nadajniku jest większy od poziomu szumu, to przy odbiorniku
poziomy te są równoważne.
Sygnał cyfrowy nadany
Transmisja
Odbiornik
Szum
Tłumienie
Mirosław Juszczak,
108
Media transmisyjne
Szumy c.d.
- Szum otoczenia w obwodach cyfrowych jest generowany przez oświetlenie
jarzeniowe, silniki, kuchenki mikrofalowe oraz wyposażenie biurowe takie jak
komputery, telefony i kopiarki.
- Przydatność przewodu można określić testując szumy i przesłuchy.
- Aby określić poziom przesłuchu, podaje się znany sygnał i mierzy przesłuchy
na kablach sąsiednich.
- Jeśli szum stanowi problem w pewnych obszarach, można kabel poprowadzić z
dala od źródeł zakłóceń albo zastosować kabel ekranowany lub światłowód.
Mirosław Juszczak,
109
Media transmisyjne
Indukcyjność (inductance)
Indukcyjność pojawia się podczas przepływu elektronów w dwóch sąsiadujących
przewodnikach metalowych. Pod wpływem przepływającego prądu wytwarza się
pole magnetyczne, które może generować zakłócenia w dwóch sąsiednich
przewodach.
Największym problemem związanym ze zjawiskiem indukcyjności jest problem
przesłuchu zbliżonego (near-end crosstalk), inaczej NEXT. Występuje on w
pobliżu nadajnika i wytwarza zakłócenia wpływające zazwyczaj na sygnały
sąsiednich linii odbiornika.
Podstawowym sposobem eliminacji tego zjawiska jest stosowanie skrętki.
Skręcanie par przewodów powoduje znoszenie się generowanych przez indukcję
ładunków dodatnich i ujemnych w kablu.
Mirosław Juszczak,
110
Media transmisyjne
Typy kabli
Mirosław Juszczak,
111
Media transmisyjne - typy kabli
Kabel prosty (straight cable)
Izolator
Przewód miedziany
Kabel płaski
Mirosław Juszczak,
112
cechy:
1. Najprostszy typ kabla.
2. Zbudowany jest z przewodów miedzianych otoczonych izolatorem.
3. Kable wykonane są jako wiązki przewodów lub płaskie taśmy i służą do
łączenia różnych urządzeń peryferyjnych na krótkich dystansach.
a. Przykładem połączenia takimi taśmami mogą być wewnętrzne napędy
dysków. Jest to kabel płaski z wieloma równolegle prowadzonymi
przewodami służącymi do transmisji.
Mirosław Juszczak,
113
Kabel koncentryczny (coaxial cable)
Izolator
Rdzeń miedziany
Koszulka zewnętrzna
Ekran (opcjonalnie)
Kabel koncentryczny
Kabel koncentryczny zbudowany jest z litego miedzianego przewodu (rdzenia),
otoczonego izolacją, ewentualnym wspólnym przewodem ekranującym i
uziemiającym oraz zewnętrzną koszulką ochronną.
Mirosław Juszczak,
114
główne typy:
- RG58A/U – kabel 50-omowy, stosowany w sieciach Ethernet 10Base2
(„cienki Ethernet”). Przekłada się to na szybkość rzędu 10Mbps dla
odległości do 185m.
-RG59/U – kabel typu CATV, stosowany w sieciach TV-kablowych
(kabel 75-omowy)
-RG-62/U – kabel 93-omowy, stosowany w sieciach ARCNET i do
podłączania terminali IBM 3270.
Mirosław Juszczak,
115
Porównanie „koncentryka” ze skrętką:
-Kable koncentryczne mają większy zasięg (185m dla Ethernet 10Base2)
niż skrętka (ok. 100m).
-Skrętka jest tańsza.
-Skrętka jest łatwiejsza w instalacji.
-Ekranowanie kabla koncentrycznego zabezpiecza kabel przed wpływem
sygnałów zewnętrznych.
-Obecnie najnowsze technologie skrętki pozwalają na uzyskiwanie szybkości
transmisji znacznie większych niż możliwe do osiągnięcia przy użyci kabla
koncentrycznego (Np. 100Mbps. 1Gbps).
-Na obu końcach kabla koncentrycznego musi być zainstalowany terminator,
dodatkowo kabel wymaga pojedynczego uziemienia.
-W przypadku większych sieci opartych na kablu koncentrycznych istnieje
zagrożenie nieumyślnego zamontowania więcej niż jednego punktu uziemienia,
co powoduje szumy i zagrożenie porażeniem elektrycznym.
-Nowoczesne systemy okablowania strukturalnego wymagają skrętki do
transmisji danych.
Mirosław Juszczak,
116
Skrętka (twisted-pair cable)
-Skrętka dwużyłowa to kabel zbudowany z dwóch przewodów o miedzianym
rdzeniu otoczonych izolacją, przewody są ze sobą splecione.
- Skręcenie równoważy promieniowanie elektromagnetyczne (zwane EMI),
na jakie narażony jest każdy z przewodów.
- Tak skręcone dwa przewody stanowią obwód zrównoważony.
- Grubość przewodu wpływa na jego sprawność. Potencjalnie większa średnica
kabla określa szersze pasmo komunikacji i większą długość maksymalną kabla.
- Wadą jest to, że wraz ze wzrostem szerokości pasma rosną także własności
tłumienia.
- Konieczne jest zatem zrównoważenie długości kabla i występującego tłumienia.
- Określenie takiej równowagi jest jednym z istotnych punktów specyfikacji
warstwy fizycznej.
- W sieciach LAN stosuje się przeważnie skrętkę złożoną z 4 par skręconych
przewodów połączonych razem i osłoniętych koszulką z PCV lub teflonu.
Mirosław Juszczak,
117
Skrętka (twisted-pair cable) c.d.
UWAGA:
Dwa proste (nie skręcone) przewody miedziane zbliżonej średnicy to
antena
anteny przechwytują a nie zachowują promieniowanie elktromagnetyczne.
skrętka jest podstawowym medium w standardzie TIA/EIA-568-A
okablowania strukturalnego.
Standard ten definiuje różne typy kabli oraz specyfikuje ogólny projekt
systemu okablowania.
Dwoma najczęściej stosowanymi rodzajami skrętek ośmiożyłowych sa
ekranowana i nieekranowana.
Mirosław Juszczak,
118
Skrętka ekranowana (STP) i nieekranowana (UTP)
Ekranowana skrętka dwużyłowa (STP – shielded twistet pair) ma
dodatkową warstwę folii lub metalowego przewodu oplatającego
przewody. Taki ekran występuje bezpośrednio pod koszulką kabla.
Taki rodzaj skrętki ma swoje wady i zalety
Mirosław Juszczak,
119
Skrętka ekranowana (STP) i nieekranowana (UTP)
wady i zalety:
1. Można je stosować w środowiskach podatnych na zakłócenia
elektromagnetyczne i zakłócenia częstotliwościami radiowymi.
2. Podczas przesyłania sygnału wytwarzane jest jednak dodatkowe
promieniowanie elektromagnetyczne powodujące zakłócenia. Jest to
wynikiem tego, że ekran chroni przed promieniowaniem zewnętrznym,
ale
zatrzymuje
także
promieniowanie
wewnętrzne,
czyli
promieniowanie indukowane wytwarzane przez przewód podczas
przesyłania przez niego sygnału. Promieniowanie to zostaje odbite
przez ekran i kieruje się z powrotem do przewodu miedzianego, co
może powodować uszkodzenie przesyłanego sygnału. Opis tej sytuacji
przedstawia dalszy rysunek n kolejnych slajdach.
3. Skrętka ekranowana zapewnia jednak ochronę przed przesłuchami ze
środowiska zewnętrznego.
4. Skrętka nieekranowana UTP (Unshielded Twisted-Pair) jest stosowana
często także w sieciach telefonicznych.
Mirosław Juszczak,
120
Skrętka ekranowana (STP) i nieekranowana (UTP) c.d.
Normalne promieniowanie elektromagnetyczne sygnału
Normalne promieniowanie elektromagnetyczne sygnału
Mirosław Juszczak,
121
Skrętka – sposoby wyprowadzeń
1. Skrętka dwużyłowa niezależnie od jej typu używa odrębnych
przewodów dla wyprowadzeń dodatnich i ujemnych, oddzielnie dla
funkcji wysyłania i odbioru. Dwa urządzenia muszą uzgodnić, które
nadaje, a które odbiera sygnał. Jest więc możliwe złe zarobienie
wyprowadzeń.
2. W sytuacji połączenia urządzeń postaci komputer-koncentrator, które
mają być połączone bezpośrednio, mają one zazwyczaj
odpowiadające sobie interfejsy, które udostępniają funkcje
krzyżowania. W takiej sytuacji można łączyć te urządzenia przy
pomocy kabla ośmiożyłowego, którego przewody nie krzyżują się (nie
występuje krosowanie), czyli tzw. kabla prostego (1:1).
Mirosław Juszczak,
122
Skrętka – sposoby wyprowadzeń c.d.
Schemat połączenia dwóch interfejsów urządzeń, komunikacyjnego (np. porty
koncentratora) i końcowego (np. karta sieciowa komputera) za pomocą kabla
prostego: (DCE, DTE to urządzenia końcowe i terminale danych)
DCE
np. gniazdo RJ45 w
porcie koncentratora
DTE
np. złącze RJ45 kabla
łączącego port komputera
Wyprowadzenie 1
Dodatni odbiorczy (O+)
Dodatni nadawczy (N+)
Wyprowadzenie 2
Ujemny odbiorczy (O-)
Ujemny nadawczy (N-)
Wyprowadzenie 3
Wyprowadzenie 4
Nie używany
Nie używany
Wyprowadzenie 5
Nie używany
Nie używany
Wyprowadzenie 6
Wyprowadzenie 7
Wyprowadzenie 8
Mirosław Juszczak,
123
Schemat połączenia dwóch interfejsów urządzeń końcowych (tutaj dwóch
komputerów) za pomocą kabla skrośnego ilustruje rysunek:
DCE
Gniazdo RJ-45 karty sieciowej
komputera 1-go, w które wchodzi
złącze RJ45 kabla z komputera 2go
DTE
Złącze RJ45 kabla, które wchodzi
do gniazda RJ-45 karty sieciowej
komputera 2-go
KROSOWANIE
Wyprowadzenie 1
O+
O-
N+
Nie używany
--
Wyprowadzenie 2
Wyprowadzenie 3
Wyprowadzenie 4
Nie używany
Wyprowadzenie 5
Nie używany
Nie używany
--
N-
O+
O+
Wyprowadzenie 6
Wyprowadzenie 7
Wyprowadzenie 8
Wejście do gniazda karty
sieciowej komputera 2-go
Mirosław Juszczak,
124
1. Kable skrośne muszą utrzymywać polaryzację przewodu fizycznego.
2. Napięcia dodatnie i ujemne muszą być rozdzielone.
3. Krzyżowanymi przewodami są:
a) przewód dodatniego bieguna danych nadawanych (N+) z dodatnim
przewodem odbioru (O+)
b) przewód ujemnego bieguna danych nadawanych (N-) z ujemnym
przewodem odbioru (O-).
Mirosław Juszczak,
125
Skrętka – Uporządkowanie przewodów w pary (T568A)
Para 2
Para 3
1
2
Para 1
3
4
5
Para 4
6
7
Mirosław Juszczak,
8
126
Skrętka
Schemat ułożenia par w kablu (w standardzie TIA/EIA-568-B)
zwykłym (patchcord)
krosowanym (crossover)
1. biało-pomarańczowy
2. pomarańczowy
3. biało-zielony
4. niebieski
5. biało-niebieski
6. zielony
7. biało-brązowy
8. brązowy
biało-zielony
zielony
biało-pomarańczowy
niebieski
biało-niebieski
pomarańczowy
biało-brązowy
brązowy
Mirosław Juszczak,
127
Media transmisyjne – Kategorie wydajności
Kategoria 1
• tradycyjna, nie ekranowana skrętka telefoniczna przeznaczona do
transmisji głosu,
• większość kabli telefonicznych położonych przed 1983 rokiem, to
kable kategorii 1,
• nie polecane w okablowaniu sieciowym.
Mirosław Juszczak,
128
Kategoria 2
• skrętka nie ekranowana przeznaczona do transmisji danych z
prędkością do 4Mb/s,
• jest to skrętka 4-parowa,
• nie polecane w okablowaniu sieciowym.
Mirosław Juszczak,
129
Kategoria 3
• kabel złożony z 4-par skrętek o 10 skrętach na 1m,
• obsługuje sygnały o częstotliwościach do 16MHz,
• obsługuje sieci: Ethernet 10Mb/s, Token Ring 4Mb/s, 100VGAnyLAN,
• kable te instalowane były jako kable telefoniczne.
Mirosław Juszczak,
130
Kategoria 4
• kabel złożony z 4-par skrętek,
• przeznaczona do sieci Token Ring 16Mb/s.
Mirosław Juszczak,
131
Kategoria 5
• kabel złożony z 4-par skrętek o 26 skrętach na 1m,
• obsługa sygnałów o takich częstotliwościach wystarcza do
zastosowaniach w sieciach Fast Ethernet (100Mbps - jej wymagania
dotyczące częstotliwości sięgają 62,5MHz) oraz ATM 155Mb/s,
• dzięki dużej ilości skrętów na 1m kabel charakteryzuje się małą
pojemnością i wykazuje niskie przesłuchy,
• prędkości osiągane na kablach kategorii 5 to: 100Mbps, 155Mbps a
nawet 256Mbps (przy zachowaniu wymagań dot. odległości),
• przez długi czas kategoria 5 była szeroko stosowana w okablowaniu
sieciowym.
Mirosław Juszczak,
132
Kategoria 5 – przeszkody uniemożliwiające zyskanie ozekiwanej
prędkości transmisji
1. kable należy kłaść odcinkami do 100m – specyfikacja TIA/EIA ogranicza
maksymalną długość kabla pomiędzy skrzynką przewodową a gniazdem
naściennym do 90m; pozostałe 10m jest przeznaczone na połączenie kabli
do krosownic i od komputera do gniazda,
2. w instalacjach kategorii 5 należy korzystać ze złączy, krosownic, gniazd
naściennych i innych komponentów tej kategorii,
3. na całej drodze kabla powinna być utrzymana stała liczba i kształt
skrętów,
4. na całej drodze kabla nie mogą występować zgniecenia kabli ponad
ustalony w specyfikacji kąt, inaczej mogą wystąpić przesłuchy,
5. problem wynika też z faktu, że nie wszystkie kable kategorii 5 wykonane
są w identyczny sposób; część producentów próbując zaoszczędzić na
kosztach produkcji stosuje materiały niskiej jakości; w takich kablach
występuje zjawisko opóźnienia, które występuje przy dużych szybkościach
transmisji i jego efektem jest nierównoczesne docieranie sygnału do celu.
Mirosław Juszczak,
133
Kategoria 5e
• ulepszona kategoria 5,
• kabel posiada wszystkie własności kabla kategorii 5, ale produkowany
jest w lepszej technologii; efektem jest minimalizacja przesłuchów przy
jeszcze większej liczbie skrętów,
• pozwala na transmisję sygnałów o częstotliwościach do 200MHz (dwa
razy większej niż w kategorii 5),
• nie należy wierzyć, że pasmo przenoszenia kabli kategorii 5e u
niektórych producentów dochodzi do 350MHz.
Mirosław Juszczak,
134
Kategoria 6 c.d.
Kategoria 6 jest w stanie obsłużyć sieci typu Gigabit Ethernet:
sygnał jest podzielony na wszystkie 4 pary w kablu i transmitowany
równolegle w trybie full-duplex,
zamiast ustalać oddzielne pary dla nadawania i odbioru, każda z par
realizuje obie funkcje i jest podłączona do urządzeń nadawczoodbiorczych na obu końcach; urządzenia te posiadają specjalne
obwody realizujące nadawanie lub odbiór,
takie rozwiązanie gwarantuje szerokość pasma ok. 400MHz, po
100MHz na każdą parę.
Mirosław Juszczak,
135
Media transmisyjne
Kabel światowodowy (fiber optic cable)
Budowa
Płaszcz zewnętrzny
Powłoka
Rdzeń szklany lub
plastikowy
Włókno kewlarowe
do nadania
wytrzymałości
Bufor plastyczny
Mirosław Juszczak,
136
Media transmisyjne
Charakterystyka kabla światłowodowego:
1.
2.
3.
4.
5.
do transmisji sygnału cyfrowego wykorzystywane są fotony,
kabel optyczny zawiera włókno z czystego szkła,
fotony biegnąc nie napotykają praktycznie żadnego oporu,
światłowód jest odporny na zewnętrzne pole elektromagnetyczne,
sam nie wytwarza wokół siebie pola elektromagnetycznego (świetny w
sytuacjach utajnienia przesyłanych danych – przewody miedziane emitują
energię i mogą być monitorowane ),
6. ewentualne podsłuchy w kablu optycznym są łatwe do wykrycia,
7. informacje cyfrowe przesyłane są światłowodem przy użyciu pulsującego
światła lasera: elektroniczne „0” i „1” jest zamieniane na odpowiednik optyczny
i wprowadzone do kabla za pomocą diody; na końcu kabla znajduje się
detektor zamieniający je z powrotem na sygnał elektryczny.
Mirosław Juszczak,
137
Media transmisyjne
Typy świałowodów:
1. plastikowy – działa na długościach rzędu metrów; tani,
2. powlekany plastikiem światłowód krzemiankowy – lepsze osiągi niż przy
światłowodzie plastikowym, niewiele wyższy koszt,
Mirosław Juszczak,
138
Media transmisyjne
1. plastikowy – działa na długościach rzędu metrów; tani,
2. powlekany plastikiem światłowód krzemiankowy – lepsze osiągi niż przy
światłowodzie plastikowym, niewiele wyższy koszt,
Mirosław Juszczak,
139
Media transmisyjne
3. jednomodowy – dla szczególnie długich połączeń; rdzeń jest małej
średnicy i daje wysoką przepustowość na dużych odległościach; jest
najdroższym typem i najtrudniejszym w obsłudze, ale ma największą
szerokość pasma i realizuje najdłuższe połączenia (rys.),
Jednomodowy
Źródło światła
Mirosław Juszczak,
140
Media transmisyjne
4. wielomodowy o skokowej zmianie współczynnika załamania – znaczna
średnica rdzenia; zastosowania w sieciach lokalnych LAN (rys.),
Wielomodowy o
skokowej zmianie
współczynnika
załamania
Źródło światła
Mirosław Juszczak,
141
Media transmisyjne
5. wielomodowy gradientowy o skokowej zmianie współczynnika załamania
– wykonany z kilku warstwa szkła, co pozwala zwiększyć jego zasięg
(rys.).
Wielomodowy
gradientowy
Źródło światła
Mirosław Juszczak,
142
Media transmisyjne
Komunikacja bezprzewodowa
Systemy komunikacji bezprzewodowej możemy podzielić na trzy kategorie:
1. mobilne systemy komunikacji bezprzewodowej – systemy komunikacji
radiowej za pośrednictwem urządzeń operatorów publicznych,
2. systemy komunikacji w bezprzewodowych sieciach LAN – systemy
3. bezprzewodowe stosowane wewnętrznie, na bazie własnej
infrastruktury,
systemy łączące sieci komputerowe
Mirosław Juszczak,
143
Media transmisyjne
mobilne systemy komunikacji bezprzewodowej
systemy komunikacji radiowej za pośrednictwem urządzeń operatorów
publicznych,
Mirosław Juszczak,
144
Media transmisyjne
systemy komunikacji w bezprzewodowych sieciach LAN
systemy bezprzewodowe stosowane wewnętrznie, na bazie własnej
infrastruktury,
Mirosław Juszczak,
145
Media transmisyjne
systemy łączące sieci komputerowe
systemy komunikacji radiowej, służące do połączenia sieci lokalnych w
budynkach i innych obiektach czy też sieci odległych z
wykorzystaniem łączy satelitarnych;
systemy te oparte są na tworzeniu mostów bezprzewodowych typu
punkt-punkt; są one zatem mniej skomplikowane niż bezprzewodowe
sieci lokalne (można ominąć przegrody i usunąć zakłócenia podczas
instalacji); mosty muszą wykorzystywać odpowiednie systemy
filtrujące.
Mirosław Juszczak,
146
Media transmisyjne
Mobilne systemy komunikacja bezprzewodowa
Systemy komunikacji mobilnej stosowane dla zapewnienia łączności np. z
pracownikami firmy pracującymi w terenie (akwizytorzy).
Połączenie może być realizowane przy pomocy komputera przenośnego lub
notesu elektronicznego. Użytkownik podłącza się do sieci swojej
instytucji. Tą drogą można również uzyskać dostęp do internetu, dla
jego obsługi stworzono język HDML (Hand-help Device Markup
Languane).
Tego typu systemy korzystają z usług operatorów telekomunikacyjnych.
Dla każdego użytkownika muszą być określone m.in. następujące
parametry:
1. zasięg,
2. przewidywana prędkość transmisji,
3. możliwość przechowywania informacji adresowanej do użytkownika gdy
był on poza zasięgiem
Mirosław Juszczak,
147
Media transmisyjne
Mobilne systemy komunikacja bezprzewodowa
Dwie podstawowe metody przesyłania danych cyfrowych
w sieciach bezprzewodowych:
CDMA (Code Division Multiple Access) – Wielodostęp przez podział kodowy.
Polega na stosowaniu wielu technik kodowania danych z różnych źródeł wraz
z ich równoczesnym przesyłaniem. Kodowanie pozwala na odebranie tych
danych tylko przez użytkownika, do którego są adresowane. Zakodowane
sygnały przesyłane są przez bardzo szerokie kanały komunikacyjne co
utrudnia ich podsłuchiwanie.
TDMA (Time Division Multiple Access) – Wielodostęp z podziałem czasu. Polega
na wykorzystaniu szczelin czasowych (brak zajęcia pasma) i przydzielaniu
każdemu urządzeniu określonych przedziałów czasu, w których może ono
nadawać swoje dane. Przedziały czasowe dla urządzeń są określone z góry.
Jeśli jakieś urządzenie nie ma nic do nadania, to i tak przedział czasowy jest
zarezerwowany tylko dla niego.
Mirosław Juszczak,
148
Media transmisyjne
Komunikacja bezprzewodowa w sieciach LAN
1. Łączność na podczerwień
• tworzone są bardzo szerokie kanały transmisji z ekstremalnie dużymi
prędkościami,
• w celu zapewnienia łączności na podczerwień nadajniki i odbiorniki
muszą znajdować się w polu widzenia (tak jak pilot w TV), w
szczególności może być zastosowany system luster,
• systemy takie są wrażliwe na silne oświetlenie zewnętrzne,
• zakres promieniowania podczerwonego nie jest zarezerwowany do
celów państwowych – można go używać bez ograniczeń,
• typowe prędkości są rzędu 10Mb/s.
Mirosław Juszczak,
149
Media transmisyjne
2. Systemy radiowe z widmem rozproszonym
• sygnały przesyłane w dwóch zakresach częstotliwości: 900MHz i
2.4GHz,
• praca w żadnym z w/w pasm nie wymaga dodatkowych licencji,
• system nie koliduje z tradycyjnymi systemami radiowymi – z powodu
niskich energii sygnałów,
• prędkość transmisji jest rzędu 2Mb/s,
• odległość między stacjami nie powinna przekraczać 300m.
Mirosław Juszczak,
150
Media transmisyjne
3. Wąskopasmowe systemy radiowe
• sposób komunikacji jest podobny do nadajników stacji komercyjnych:
do nawiązania połączenia nadajnik i odbiornik muszą być zestrojone do
odpowiednich „wąskich zakresów” częstotliwości,
• sygnał może przenikać przez ściany,
• nadawanie ma charakter nie kierunkowy, co pozwala na dowolne
rozmieszczanie nadajników i odbiorników.
Mirosław Juszczak,
151

Media transmisyjne

Transkrypt

Podobne dokumenty

Kabel PC-GSM 2-w-1 do telefonów Alcatel BF - GSM

Kabel PC-GSM Panasonic GD55

Udostępnione PETROLINVEST S.A. życiorysy kandydatów do Rady

Model OSI materiał 1

Kabel PC-GSM SAMSUNG T100 T108 (trans. danych)

Kabel PC-GSM Sharp GX1 GX10 GX10i GX20 GX21

Mikołaj Gumilow Pamięć, przeł. Jan Gondowicz 4 Anna Beata

Kabel PC-GSM SONY CMD-Z5 Z18 C5

Kabel PC-GSM SAGEM 612 615 712 715 718 720 725 730 750 800